AT506931A1 - Verfahren zur herstellung einer dreidimensionalen micro- bzw. nanostruktur auf einem substrat - Google Patents

Description

3¾ 17:01:50 09-06-2008 4/51 ι 1 ·· ·· ···· ·♦·· ······ ·· · • ·· ·· · · · · · ·· ·· ·· ·· · ··· - 1 - Λ i iS.· g<

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur auf einem Substrat, sowie ein Metamaterial mit einer derartigen Struktur und eine drei-dimensionale freistehende Struktur.

Mikro- bzw. Nanostrukturen bekommen einen immer größer werdenden Stellenwert bei der Entwicklung von technischen Vorrichtungen mit überraschenden physikalischen und/oder mechanischen Eigenschaften. Insbesondere lässt sich eine Mehrzahl makroskopischer Vorrichtungen, wie beispielsweise Maschinenteile, in Nanotechnologie realisieren, weisen jedoch entsprechend geringe Abmessungen auf. Die Mikrotechnik, auch Mikrostrukturtechnik, befasst sich mit Verfahren, die zur Herstellung von Körpern und geometrischen Strukturen mit Dimensionen im Mikrometerbereich (0,1-1000 pm) angewandt werden. Bei Strukturgrößen vom Einzelatom bis zu 100 Nanometern spricht man von Nanotechnik.

Gerade im Bereich optischer Systeme haben Mikro- bzw. Nanostrukturen ganz entscheidende Vorteile, da die Strukturgrößen im Bereich der Wellenlänge der einfallenden elektromagnetischen Welle liegen und somit Wechselwirkungen zwischen den Feldkomponenten der einfallenden elektromagnetischen Welle und der aufgebrachten Struktur erfolgen können. Dadurch lassen sich beispielsweise optische Effekte wie die Lichtbrechung durch Lösungen der Wellengleichung ausdrücken, die sich wiederum basierend auf den Abmessungen der mikro- bzw. nanostrukturierten Anordnungen erstellen lassen. Ein wichtiges Forschungsgebiet beschäftigt sich dazu beispielsweise mit der Suche nach Materialien die einen negativen Brechungsindex aufweisen. Beim Übertritt eines Lichtstrahls in ein Medium mit größerer Brechzahl wird in bekannter Weise der Lichtstrahl zum Lot der Trennfläche gebrochen. Bei einem Material mit negativem Brechungsindex, N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] @004 17:02:02 09-06-2008 5/51 • · ·· ·· #······· • · · · · · · • · · ···· · · • ·· ·· · ·· • · · ·· ·· ·· • · ·· · d ·· · -2- einem so genannten Negativ-Index-Metamaterial, kommt es beim Übertritt eines Lichtstrahls von einem Medium mit positiver Brechzahl in das Medium mit negativer Brechzahl zu einer Brechung des Lichtstrahls über das Lot hinaus, also in negative Richtung. Der gebrochene Lichtstrahl verläuft also auf derselben Seite vom Lot, wie der einfallende Lichtstrahl. Derartige Materialien mit einer negativen Brechzahl lassen sich beispielsweise mittels anti-paralleler Phasen- und Gruppengeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle im Material erreichen. Durch Strukturen mit Abmessungen unter dem Bereich der betreffenden Wellenlänge lassen sich in vorteilhafter Weise eben diese speziellen Eigenschaften der Phasen und Gruppengeschwindigkeit erzielen.

Zur Herstellung von Mikro- bzw. Nanostrukturen werden bislang zumeist photolithographische Verfahren eingesetzt. Derartige Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass sie äußerst aufwendige Verfahrensschritte umfassen und dass insbesondere eine Mehrzahl von Ausrichtvorgängen erforderlich ist. Da die Abmessungen der herzustellenden Strukturen im Mikro- bzw. Nanometerbereich liegen, ist eine exakte Ausrichtung beispielsweise der Abdeckmasken äußerst schwierig und besonders fehleranfällig, da bereits geringste Abweichungen den gewünschten Effekt zunichte machen können. Weiters ist es mit bekannten Strukturierungsverfahren bislang nicht oder nur äußerst schwierig möglich, drei-dimensionale Strukturen mit derart kleinen Abmessungen insbesondere auf dreidimensionalen Strukturen (Topographien) in hinreichender Genauigkeit herstellen zu können.

Die Aufgabe der Erfindung liegt mm darin, ein Verfahren zu schaffen, um dreidimensionale Mikro- bzw. Nanostrukturen mit hoher Wiederholgenauigkeit insbesondere auf dreidimensionalen Mikro- und Nanostrukturen (Topographien) herstellen zu können und insbesondere den Aufwand hinsichtlich der Herstellungsschritte gegenüber bekannten Verfahren zu reduzieren. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Metamaterial zu schaffen, insbesondere weitere Vorrichtungen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden.

SUBSTRAT MIT TOPOGRAPHIE N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @1005 3$ ι 6/51 17:02:17 09-06-2008 • · • · • · • · ·· ···· ···· ·♦ ·· -3-

Ausgangspunkt für die Arbeiten ist ein Substrat. Als erfindungsgemäße Substrate können -neben anderen - folgende Materialien eingesetzt werden: metallische und halbmetallische Werkstoffe aller Art (beispielsweise Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer, Beryllium, Silizium, Gallium, Indium, Legierungen und Halbleiter wie Silizium, schwach oder stark n-dotiertes Silizium, schwach oder stark p-dotiertes Silizium, Galliumarsend, Siliziumcarbid, Germanium, Diamant, Si-Ge, jeweils gegebenenfalls enthaltend verschiedene chemische Elemente, Zusätze und Dotierstoffe einschließlich nicht metallischer chemischer Elemente wie z.B. Phosphor, Stickstoff, Bor, Arsen oder Kohlenstoff), Gläser, Keramiken, glasartige Keramiken, organisch-anorganische Keramiken, organisch modifizierte Keramiken (“ORMOCERE”), andere nicht metallische Werkstoffe (wie z.B. Graphit), natürlich vorkommende Werkstoffe (beispielsweise Stein, Halbedelsteine, Edelsteine, Holz, Muschelschalen, Knochen), Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Kohlefasem oder Glasfasern enthaltende Werkstoffe sowie Mischungen und Kombinationen hiervon. Kunststoffe können dem Fachmann bekannte Füllstoffe aus metallischen und nicht metallischen Werkstoffen aus den oben genannten Werkstoffklassen, Additive, Zuschläge und Zusätze sowie Mischungen und Kombinationen hiervon enthalten. Die Werkstoffe können in unterschiedlichen Bearbeitungsformen und -zuständen vorliegen (dem Fachmann bekannte Prozesse zur Werkstoffbearbeitung wie beispielsweise beschichtet, gehärtet, geglüht, gebrannt, poliert, gesägt, geflammt).

Erfindungsgemäß wird unter einer Topographie eine Oberfläche auf einem Substrat verstanden, die dreidimensionale Strukturen aufweist. Beispielsweise können regelmäßige und unregelmäßige Anordnungen von Linien, Quadraten, Rechtecken, flachen Zylindern, Winkeln sowie Kombinationen hiervon verwendet werden. Im Querschnitt kann diese Topographie stufenartig, treppenartig, sägezahnartig, verrundet, abgeflacht sowie in Kombinationen hiervon aussehen. Ebenso sind Freiflächenkörper mit einer zwei- oder dreidimensionalen Verteilung von Hüllkurven aller Art denkbar.

Nach einer Weiterbildung wird die Topographie mittels eines Strukturierungsverfahren auf das Substrat aufgebracht. Insbesondere wird eine aushärtbare Separationsschicht auf das Substrat aufgebracht, in die anschließend die Topographie geprägt wird. N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/GM NR 7818] @006 3¾ 17:02:33 09-06-2008 7/51 ·· ·· ·· ···· ···· ····· · ·· • ·· ··«· · · • ·· ·· · · · • · · ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· · · -4-

Die Aufgabe der Erfindung wird nun dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt auf das Substrat mit Topographie eine Zwischenschicht aufgebracht wird oder schon vorhanden ist. Dieses Aufbringen erfolgt nun derart, dass auf alle Flächen des Substrats, insbesondere auch auf eine ggf. ausgebildete Topographie, eine zumindest weitestgehend gleichmäßige Zwischenschicht aufgebracht wird, wobei auch auf jenen Flachseiten der Topographie Material aufgetragen wird, die nicht parallel zur Flachseite des Substrats angeordnet sind.

ZWISCHENSCHICHT

Unter einer gleichmäßig aufgebrachten Zwischenschicht (erfindungsgemäß werden die Begriffe Zwischenschicht und Leitschicht synonym verwendet) wird insbesondere eine weitestgehend gleichmäßig dicke Zwischenschicht verstanden, wobei es aufgrund einer ggf. zugrunde liegenden Topographie ggf. zu geringfügigen Schwankungen der Dicke kommen kann. Es ist durch entsprechend gesteuertes Aufträgen ferner möglich, auch diese Zwischenschicht in einer strukturierten Form aufzubringen. Beispielsweise kann durch entsprechend verschwenkte Anordnung des Substrat und ausnutzen von beispielsweise Schatteneffekten während des Auftragsschritts, abschnittsweise unterschiedlich viel Material abgelagert werden.

Die Dicke der Zwischenschicht beträgt wenige lOnm, bevorzugt wird eine Dicke von lOnm - 30nm. Das Aufträgen der Zwischenschicht kann beispielsweise mittels Aufdampfen, Aufsputtern erfolgen. Insbesondere kann jedes Verfahren verwendet werden, dass eine zumindest weitestgehend gleichmäßig dicke Schicht eines ggf. elektrischen leitenden Materials auf das Substrat aufzutragen vermag.

Die Zwischenschicht kann nun mittels eines Auftragsverfahrens aus der Gasphase und/oder aus der flüssigen Phase auf die Topographie aufgebracht werden. Derartige Verfahren sind beispielsweise aus dem Bereich der Halbleiterherstellung bekannt und sichern aufgrund ihrer weiten Verbreitung bzw. vielfältigen Einsatzes, eine hohe Prozessqualität bei geringen Prozesskosten N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @1007 39 17:02:47 09-06-2008 8/51 39 17:02:47 09-06-2008 8/51 • · ···· ···· ·· ·· • · · · · · • ·· · · ·· · · • · · ·· · · · • ·· · · ·· ·· ·· ·· Μ · · « -5 -

AUFBRINGEN DES MASKENMATERIALS MIT EINEM VERFORMBAREN STEMPEL

Ein weiterer Verfahrensschritt besteht darin, dass eine Lage einer chemischen Substanz bzw. eines chemischen Substanzgemisches (das Maskenmateriai) strukturiert auf die Zwischenschicht aufgebracht wird. In folgenden wird von der „Lage“ gesprochen. Von Bedeutung ist insbesondere, dass diese Lage bereits strukturiert aufgebracht werden kann und somit insbesondere keine weiteren Strukturierungsverfahren zur Bildung einer strukturierten Lage auf der Zwischenschicht erforderlich sind. Dieses Auf bringen des Maskenmaterials erfolgt mittels eines verformbaren; z.B. elastomeren Stempels, als Abbild der auszubildenden Struktur auf die Zwischenschicht, wobei sowohl ein Positiv- also auch ein Negativbild möglich ist. Ein elastomerer Stempel hat den Vorteil, dass er auch itlr nicht exakt plane Oberflächen einsetzbar ist, also sich an eine gegebene Oberflächenstruktur, die durch die Topographie gegeben ist, anpassen kann, ohne dass es dadurch zu einer Beschädigung des Stempels kommt. Der elastomere Stempel kann beispielsweise aus PDMS (Polydimethylsiloxan) gebildet sein.

Der Stempel (erfindungsgemäß synonym als Übertragungsmedium bezeichnet) kann selbst eine Mikro- bzw. Nanostruktur besitzen und dadurch das Strukturierte Aufbringen des Maskenmaterials ermöglichen, oder auf einem flachen Stempel kann das Maskenmaterial schon mittels eines anderen Verfahrens strukturiert aufgebracht sein. Solche Verfahren beinhalten bspw. Mikro- bzw. Nanokontaktdrucken, Abnehmen von einem strukturierten Stempelkissen, Lift-Off Verfahren in Kombination mit optischer Lithographie oder Elektronenstrahllithographie und weitere ähnliche Verfahren.

Der Stempel kann weiters auch der Topographie derart angepasst sein, dass die Verformung des Stempels bei Kontakt mit dem Substrat, das mit der Topographie versehen ist, an allen Stellen identisch ist. Das kann für gewisse Aufgaben von Vorteil sein, da der Druck des Stempels auf das Substrat die Form der Lage, die vom Stempel übertragen wird, beeinflussen kann. In diesem Fall ist jedoch bei der Annäherung des Stempels ein Ausrichtungsschritt notwendig, bei dem die Lage des Stempels an der Topographie ausgerichtet wird. N2008/14800 09/06 2008 KO 17:55 [SE/EH NR 7818] @008 3$ 17:03:02 09-06-2008 9/51 Μ ·· ·· ···· ···« · ····· · ··· • · · ···· · · | ··*··· · I · • ·· · · · · · | | ·· ·· ·· ·♦ · «·· -6-

Diese so vom Übertragungsmedium bzw. Stempel strukturiert abgelegte Lage kann bspw. als Abdeckmaske oder aktive Verfahrensmaske für ggf. weitere Verfahrensschritte dienen.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lage mittels Mikrokontaktdruck auf die Topographie aufgebracht wird. Mikrokontaktdruck ist dem kundigen Fachmann bekannt und erlaubt insbesondere eine direkte Übertragung eines Druckbilds auf eine Unterlage. Von Vorteil dieser Ausbildung, insbesondere bei Verwendung eines elastomeren Stempels ist nun, dass sich der Stempel auch an geringfügige Unebenheiten anpassen kann und somit eine zuverlässige Übertragung der Lage auf die Topographie sichergestellt ist, ohne dass die Qualität des zu übertragenden Abbilds darunter leidet. Beispielsweise kann ein derartiger Stempel aus PDMS gebildet sein, wodurch sowohl eine besonders feine Strukturierung, als auch eine hohe Maßhaltigkeit sichergestellt ist.

Eine Lage, die beim Aufträgen eine selbst organisierte molekulare Monolage bildet, hat den Vorteil, dass dieses besonders gut auf der Unterlage, die bspw. durch eine Goldschicht gebildet ist, haftet und somit als Resist für das nachfolgende Abtragungsverfahren wirkt. Beispielsweise kann die Lage aber auch durch eine mit Stickstoff getrocknete, 1 mM Lösung von ODT (Octadecanethiol) in Ethanol verwendet werden, die beim Kontakt mit einer Goldoberfläche chemisch adsorbiert und somit eine stabile und gut haftende Schicht ausbildet.

Der Stempel wird für kurze Zeit in Kontakt mit dem Substrat gebracht, wobei es durch die Adsorptionseigenschaften der Lage zu einer Anhaftung desselben am Substrat kommt und somit das Strukturbild übertragen wird.

Als Maskenlage können neben Thiolen auch andere Moleküle verwendet werden, die eine molekulare Monolage bilden (SAM), beispielsweise Biphenyle. Es kann aber auch ein Polymer verwendet werde, d.h. der Stempel überträgt direkt ein Polymer auf die Topographie.

Nach einer Weiterbildung wird die durch die Lage abgedeckte oder die durch die Lage nicht abgedeckte Zwischenschicht entfernt bzw. abgetragen, bspw. mittels eines Ätzverfahren, insbesondere eines nass-chemischen Ätzverfahren. Neben chemischen bzw. nass-chemischen Ätzverfahren können beispielsweise Ätzverfahren verwendet werden, bei N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] @009 3$ 17:03:17 09-06-2008 10/51 ·· ···· ···« ·· ·· • · · · · · · · ···· · ······ · • · · ·· ·· · ·· ·· ·· ··

-7- denen ein gasförmiges Ätzmedium verwendet wird bzw. bei dem der Ätzvorgang im Plasma durchgefuhrt wird, oder bei dem die Zwischenschicht in den ungeschützten Bereichen durch Ionenbeschuss abgetragen wird.

Die vom Maskenmaterial nicht bedeckten Abschnitte der Zwischenschicht werden mittels eines, insbesondere chemischen Materialabtragungsverfahren entfernt, sodass sich das Abbild der gewünschten Maskenlage in das Material der Zwischenschicht überträgt und somit die gewünschte Struktur gebildet wird.

Weiters kann diese Zwischenschicht nicht vorhanden sein und das Substrat selbst durch das Abtegen der Maskenschicht so verändert werden, dass keine weiteren Ätz- oder Weiterverarbeitungsschritte mehr notwendig sind und die gewünschte Funktionalität schon direkt nach dem Ablegen der Lage auf der Topographie des Substrats erreicht wird.

Das kann z.B. durch Ablegen einer strukturierten Lage Graphen erfolgen oder durch strukturiertes chemisches Modifizieren des Substrates ohne Zwischenschicht.

Diese so strukturierte Zwischenschicht bzw. die so aufgebrachte Schicht auf Substrat und Topographie wird erfindungsgemäß als „funktionale Struktur“ bezeichnet.

Diese funktionale Struktur kann beispielsweise durch einen elektrischen Leiter oder Halbleiter gebildet sein, es ist jedoch auch eine Ausbildung als organisches Material oder nicht leitendes Material möglich.

SEPARATIONSSCHICHT

Auf der funktionellen Struktur kann nun eine weitere Schicht aufgebracht werden. Diese Schicht kann nun flach sein, oder ebenfalls eine Topographie besitzen. Letztere Topographie kann relativ zur funktionellen Struktur ausgerichtet sein (Alignment Vorrichtungen und Prozeduren sind dem Fachmann z.B. aus der Halbleiterherstellung bekannt).

Diese Schicht wird im Weiteren Separationsschicht genannt. N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] 0010 3$ ‘ 17:03:30 09-06-2008 11 /51 3$ ‘ 17:03:30 09-06-2008 11 /51 ·· ·· ·· ···· ···· · • t · · · · ··· • · · ··«· · · · ······ ·· · ········· « ·· ·· ·· ·· · ··· -8-

Zur Ausbildung einer zumindest annähernd gleichmäßig aufgetragenen Separationsschicht, insbesondere zur Erzielung einer möglichst planen Oberfläche und einer gleichmäßigen Anordnung um die funktionale Struktur, wird die Separationsschicht beispielsweise mittels Spin-Coating, Dip Coating, Meniscus Coating, Roller Coating, Spray-Coating sowie Varianten und Kombinationen hiervon aufgebracht. Diese Verfahren sind in der Herstellung von Mikrostrukturen bzw. bei der Halbleiterherstellung weit verbreitet und bieten daher eine qualitativ hochwertige Bildung einer Separationsschicht. Insbesondere sind diese Verfahren aufgrund ihrer weiten Verbreitung besonders zuverlässig und sehr gut beherrschbar. Weiters sind je nach Notwendigkeit und Material der Separationsschicht weitere Auftragungsverfahren für die Separationsschicht denkbar, bspw. Chemical vapour deposition, physical vapour deposition, Sputterverfahren, Epitaxieverfahren, etc.. Um eine flache Schicht zu erreichen kann es notwendig sein Polierverfahren, wie bspw. Chemical mechanical polishing (CMP) zu verwenden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung im Hinblick auf eine Ausbildung komplexer dreidimensionaler Mikro- bzw. Nanostrukturen liegt darin, dass auf der Topographie mit darauf hergestellter funktionaler Strukture eine Separationsschicht als Planarisierungsschicht aufgebracht wird. Insbesondere ist Planarisierungsschicht derart aufgebracht, dass die lokalen Unebenheiten der Topographie aufgrund der eingeprägten Strukturen und der aufgebrachten Lage ausgeglichen werden und somit eine planare Oberfläche ausgebildet wird. Eine planare Oberfläche, insbesondere wenn diese weitestgehend parallel zur Auilagefläche des Substrats angeordnet ist, hat den Vorteil, dass darauf wiederum weitere Strukturen aufgebracht werden können, um somit beispielsweise zusätzliche Funktionalität bzw. weitere funktionale Elemente ausbilden zu können.

Nach einer Weiterbildung wird als Separationsschicht ein Polymer oder Ormocer aufgebracht, insbesondere ein Material, dass im optischen Bereich transparent ist und bevorzugt durch Beleuchtung mit Licht aushärtet Diese Materialien liegen bspw. in flüssiger Form vor und lassen sich somit durch entsprechende Auftragsvorrichtung bzw. -verfahren auf einer vorhandenen Strukturierung auftragen. Insbesondere hat eine flüssige Konsistenz den Vorteil, dass das Material zur Bildung der Separationsschicht eine vorhandene Strukturierung gut umschließt, insbesondere selbsttätig ohne Erfordernis einer entsprechenden Krafteinwirkung und somit eine gleichmäßig verteilte Separationsschicht N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] @011 ύ 17:03:47 09-06-2008 12/51 ·· ···· «··· ·· ·· • · · · · · • · ♦ · ··# · # ····♦« ·φ ♦ · ♦ · · · · ·· ·· ·♦ ·· ·· φ -9- ausbildet. Durch Beleuchten mit Licht, insbesondere mit UV-Licht, wird im Material eine chemische Reaktion ausgelöst die dazu führt, dass sich das Material härtet und somit die eingeprägten Strukturen dauerhaft bestehen bleiben. Insbesondere ist dadurch sicher gestellt, dass nachfolgende Verfahrensschritte, bei denen es ggf. zu einer Krafteinwirkung auf die strukturierte Separationsschicht kommt, diese eingeprägten Strukturen nicht verändert bzw. beschädigt werden.

Von Vorteil ist eine Weiterbildung, nach der eine Topographie mittels eines Nanoimprint-Lithographieverfahren (NIL) in die Separationsschicht geprägt wird. Bei einem NIL-Verfahren wird ein entsprechend strukturierter Stempel in ein Strukturierungsmaterial gedrückt und somit die Struktur in die Separationsschicht übertragen. Bevorzugt wird ein UV-NIL-Verfahren verwendet bei dem ein transparenter Stempel zum Einsatz kommt, durch den Licht zur Separationsschicht geleitet werden kann, wodurch in dieser ein Aushärtvorgang initiiert wird. Bevorzugt wird UV-Licht verwendet, da dies energiereicher ist und ferner ein Durchführen des NIL-Verfahren unter Umgebungslicht ermöglicht. Nach dem Prägen und Aushärten der Separationsschicht wird der Stempel von der strukturierten Separationsschicht getrennt, wodurch die geprägte Topographie bestehen bleibt.

Gegebenenfalls wurde in einem Verfahrensschritt eine funktionale Struktur bspw. auf eine flache Separationschicht aufgebracht, wobei diese zumeist periodische Strukturen aufweist und insbesondere dadurch charakterisiert ist, dass es eine Haupterstreckungsrichtung der Struktur in einer Längsrichtung gibt. Beispielsweise kann die funktionale Struktur linienartig ausgebildet sein, wobei hier die Haupterstreckungsrichtung durch die Längserstreckung der Limen festgelegt ist. Auch die Topographie weist bevorzugt regelmäßige Strukturen bzw. sich periodisch wiederholende Vertiefungen auf. Auch für diese Strukturen lässt sich eine Haupterstreckungsrichtung festlegen, die ähnlich wie bei der funktionalen Struktur, gegebenenfalls durch eine Längserstreckung der Vertiefungen, charakterisiert ist. Die Topographie kann ausgerichtet zur funktionalen Struktur in die Separationsschicht geprägt werden, wobei insbesondere eine rechtwinkelige Ausrichtung bevorzugt wird. Zur Erreichung besonderer optischer Eigenschaften bei einem nach diesem Verfahren hergestellten Material können die beiden Strukturen des Weiteren in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet werden, insbesondere im spitzen Winkel. N2008/14800 09/06 2008 HO 17: SS ISE/EH NR 7818] 12)012 3$ 17:04:03 09-06-2008 13/51 ·· ·· ···· ··#· ·· • · · · · · • · · ···· · • · · ·· · · · • ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· # - ιο-

Durch die anspruchsgemäße Ausrichtung der Topographie wird dies in vorteilhafter Weise sichergestellt.

Die funktionale Struktur kann mit der Hauptorientierungsrichtung des Strukturbilds in beliebigem Winkel, insbesondere in einem rechten oder spitzen Winkel zur Hauptstrukturrichtung der Topographie ausgerichtet aufgebracht werden, wobei insbesondere eine rechtwinkelige Ausrichtung bevorzugt wird.

Zur Ausbildung spezifischer Eigenschaften von mit diesem Verfahren gebildeter Vorrichtungen kann ggf. die Topographie eine Struktur aufweisen, deren gedachte obere Grenzfläche nicht parallel zur Flachseite der Trägerlage ausgerichtet ist. Durch Aufbringen der Planarisierungsschicht kann auch diese Anordnung ausgeglichen werden und somit für ggf. folgende Verfahrensschritte eine planare und zur Flachseite des Substrats parallele Oberfläche gebildet werden.

Auf der Planarisierungsschicht kann nun eine weitere Topographie aufgebracht werden, um anschließend ggf. weitere Verfahrensschritte durchführen zu können. Diese Topographie kann bspw. wiederum mit bereits beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

MEHRERE LAGEN

Ebenfalls von Vorteil ist eine Weiterbildung, nach der die drei-dimensionale Mikro- bzw. Nanostruktur mehrfach übereinander angeordnet wird. Zur makroskopischen Realisierung spezieller optischer Effekte, beispielsweise einer negativen Brechzahl, ist eine bestimmte Dicke der drei-dimensionalen Struktur erforderlich. Da eine verfahrensgemäß hergestellte drei-dimensionale Struktur beispielsweise eine gesamte Dicke von ca. 1 μιη aufweist, für einen gewünschten optischen Effekt jedoch beispielsweise ca. 500 pm Dicke erforderlich sein kann, können nun die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte mehrfach wiederholt werden, um so eine Vorrichtung mit entsprechender Dicke auszubilden. Die Verfahrensschritte können also entsprechend oft wiederholt auf einem Substrat durchgeführt werden, es ist jedoch auch möglich, dass eine entsprechende Anzahl von erfindungsgemäß hergestellten drei-dimensionalen Strukturen auf einem Substrat N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] ®013 3$ 17:04:17 09-06-2008 14/51 ·· ·· ·♦ ···# ···· • • • • · • • • ·· • • • · ··· • • • • • • · • · • • • • • • · • · • · • • ·· • · ·· ·· • ·· -11 - übereinander angeordnet werden, um so eine drei-dimensionale Struktur mit einer entsprechenden Dicke zu bilden.

FREISTEHENDE STRUKTUREN

Nach einer Weiterbildung kann die Topographie mittels eines Ätzverfahren abgetragen wird, insbesondere mit einem nasschemischen Ätzverfahren. Das Ätzverfahren greift die Zwischenschicht nicht an und entfernt daher nur die Topographie, wodurch die strukturierte Lage frei stehend übrig bleibt. Somit lassen sich komplexe drei-dimensionale Micro- bzw. Nanostrukturen ausbilden, die ggf. in andere Strukturen eingreifen können bzw. einen Eingriff anderer Strukturen ermöglichen und/oder eine Anlagerung von Materialien in den so geschaffenen Freiräumen ermöglichen.

METAMETERIAL

Durch die Erfindung ist beispielsweise die vorteilhafte Herstellung eines Metamaterials möglich.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Metamaterial mit einer drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur auf einem Substrat gelöst, wobei die Separationsschicht auf der ersten Elektrodenanordnung angeordnet ist und eine Topographie ausbildet und wobei die zweite Elektrodenanordnung auf der Topographie angeordnet ist. Wirkt elektromagnetische Strahlung auf eine Struktur ein, bei der die Abmessungen im Bereich der Wellenlänge oder darunter liegen, finden zur Beschreibung des Verhaltens der elektromagnetischen Welle die Wellengleichungen Anwendung. Insbesondere ist die elektromagnetische Welle durch einen E- und H-Vektor beschreibbar, die normal zueinander und normal zur Ausbreitungsrichtung stehen. Insbesondere kommt es beim Einwirken einer elektromagnetischen Strahlung auf das erfindungsgemäße Metamaterial zu einer Wechselwirkung des elektrischen Felds (E-Vektor) mit der ersten Elektrodenanordnung und zu einer Wechselwirkung des magnetischen Felds (H-Vektor) mit der zweiten Elektrodenanordnung. Durch die Wechselwirkung und bedingt durch die N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] 12)014 17:04:30 09-06-2008 15/51 ·· ·· ♦♦ #··· ·#·# · • · · ♦ ♦ · · • · · « ··♦ · · · ······ ♦ « « • · · ·· ·· · · · ·· ·φ ·· ·· # ··· -12- konstruktiven Gegebenheiten der ersten und zweiten Elektrodenanordnung, kommt es durch Überlagerungs- und Auslöschungseffekte zu einer Modifikation der Ausbreitung der elektromagnetischen Welle derart, dass dies zum Beispiel durch einen negativen Brechungsindex dargestellt werden kann.

Bevorzugt ist die Separationsschicht durch ein elektrisch isolierendes Material gebildet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Separationsschicht bspw. durch ein dielektrisches Material gebildet ist.

Eine mögliche Ausbildung der ersten und/oder zweiten Elektrodenanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese durch eine streifenartige Elektrode gebildet ist. Beispielsweise kann die erste Elektrodenanordnung durch eine Streifenelektrode gebildet sein, die in ihrer Längserstreckung im Wesentlichen nur durch die Erstreckung des Substrats begrenzt ist.

Es ist jedoch auch eine Ausbildung möglich, nach der die Streifenelektrode segmentiert ausgebildet ist, also eine Folge von Streifenelektroden-Abschnitten längs einer Längserstreckung voneinander beabstandet angeordnet sind.

Die zweite Elektrodenanordnung kann auch durch eine streifenartige Elektrode gebildet sein, wobei diese aufgrund der Anordnung auf der Topographie der Separationsschicht in der Draufsicht bzw. in abgewickelter Darstellung eine streifenartige Elektrode bildet. Insbesondere bildet die Elektrode der zweiten Elektrodenanordnung eine weitestgehend periodische drei-dimensionale Struktur aus. Beispielsweise kann diese Struktur meanderförmig ausgebildet sein, wobei es Abschnitte der Elektrode gibt, die parallel zur Flachseite des Substrats angeordnet sind und weitere Abschnitte der Elektrode im Wesentlichen normal zur Flachseite des Substrats angeordnet sind, wobei diese Ausrichtung bzw. Anordnung durch die Topographie der Separationsschicht vorgegeben ist.

Ein Vorteil einer Weiterbildung, nach der die erste und/oder zweite Elektrodenanordnung aus einem Material der Gruppe umfassend metallische und halbmetallische Werkstoffe, insbesondere Gold und Silber, aber auch Graphen oder ähnliche Materialien, gebildet ist liegt darin, dass derartige Materialien auch als dünne Schicht bereits elektrisch sehr gut leitfähig sind und somit eine eintreffende elektromagnetische Welle aufgrund des geringen elektrischen Widerstands der Elektrode nur äußert gering bzw. nicht gedämpft wird. Diese N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] @015 1 39 17:04:46 09-06-2008 16/51 ·· ·· ·· ···· ·* • · ♦ ♦ # • · ···· · • · · ♦ · · · • · · · · · · φ ·· ·· ·· ·♦ * -13-

Materialien haben den weiteren Vorteil, dass sie kaum Bindungen mit anderen chemischen Elementen eingehen und somit beim Ausbilden der drei-dimensionalen Struktur bzw. bei gegebenenfalls erforderlichen chemischen Bearbeitungsschritten kaum die Gefahr besteht, dass es zu einer unerwünschten Materialbeeinflussung kommt.

Die Separationsschicht sollte im relevanten Spektralbereich transparent ausgebildet sein. Da die elektromagnetische Welle, insbesondere deren Feldkomponenten, ggf. die dreidimensionale Struktur, insbesondere die erste und zweite Elektrodenanordnung erreichen soll, ist die Separationsschicht zumindest in jenem Spektralbereich transparent, in dem der gewünschte Wechselwirkungseffekt erzielt werden soll. Im Hinblick auf die Herstellung der Topographie hat diese Ausbildung den weiteren Vorteil, dass ferner Strukturierungsverfahren verwendet werden können, bei denen mit Licht, insbesondere UV-Licht, die Separationsschicht beim Einprägen der Topographie ausgehärtet werden kann.

Die Haupterstreckungsrichtung der Topographie kann im spitzen Winkel zur Haupterstreckungsrichtung der ersten Elektrodenanordnung ausgerichtet sein. Wie bereits zuvor beschrieben, ist es zur Ausbildung des gewünschten optischen Effekts, insbesondere einer negativen Brechzahl erforderlich, dass die einlaufende elektromagnetische Welle mit der ersten und zweiten Elektrodenanordnung wechselwirken kann. Die Feldvektoren und der Ausbreitungsvektor der elektromagnetischen Welle sind orthogonal zueinander und durch die anspruchsgemäße Ausbildung ist sichergestellt, dass die auf die Topographie aufgebrachte zweite Elektrodenanordnung entsprechend ausgerichtet ist. Insbesondere ist dadurch sichergestellt, dass die Wechselwirkungsprodukte sich in entsprechender Art und Weise überlagern können, wodurch es bspw. zu konstruktiver bzw. destruktiver Interferenz kommt.

Nach einer Weiterbildung schließen die Haupterstreckungsrichtungen der ersten und zweiten Elektrodenanordnung zueinander einen spitzen oder rechten Winkel ein, wobei ein Winkel von 90° bevorzugt wird.

Im Hinblick auf die Bildung komplexer drei-dimensionaler Mikro- bzw. Nanostrukturen sowie Vorrichtungen daraus, ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der das Substrat als Kunststofffolie ausgebildet ist. Beispielsweise kann zur Erzielung des gewünschten N2008/I4800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] ®016 17/51 17:05:01 09-06-2008 ·· ·· ·· Mit ···· ····· · ··· · · · ··· · · · ······ ·· · ·· ·· ·· ·· · ·!· -14- optischen Effekts, eine entsprechende Schichtdicke erforderlich sein, die mit einer singulären Ausbildung des erfindungsgemäßen Metamaterials nicht erzielbar ist. Wenn die Trägerlage als Kunststofffolie ausgebildet ist, lassen sich somit in vorteilhafter Weise mehrere derartige Folien mit der jeweils darauf angeordneten Struktur übereinander anordnen, wobei nur die dünne Schicht des Metamaterials am Basissubstrat verbleibt und die Folie der zweiten und folgenden Lagen vor Aufbringen der jeweils nächsten Lage wieder entfernt werden kann, wodurch bspw. ein nahezu beliebig dickes Metamaterial ausgebildet werden kann. Eine Kunststofffolie als Trägerlage hat den weiteren Vorteil, dass diese zumeist elastisch und flexibel verformbar ist, ohne dass es dadurch zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung der Trägerlage sowie der darauf angeordneten Strukturen kommen kann. Dem Fachmann sind diesbezüglich maximal zulässige Biegeverformungen bekannt.

Zur Erzielung eines definierten Übertrittspunkts für eine elektromagnetische Welle aus der Umgebung in das Metamaterial ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der über der letzten Elektrodenanordnung eine weitere Separationsschicht angeordnet ist. Diese Separationsschicht ist nun derart angeordnet, dass die Topographie und die letzte Elektrodenanordnung abgedeckt werden und dass insbesondere eine planare Flachseite geschaffen wird, die im Wesentlichen parallel zur Flachseite der Trägerlage angeordnet ist. Diese Ausbildung hat den weiteren Vorteil, dass auf der planaren Flachseite dieser weiteren Separationsschicht wiederum ein erfindungsgemäßen Metamaterial angeordnet bzw. aufgebaut werden kann, wobei die Separationsschicht gegebenenfalls als Trägerlage für das weitere Metamaterial fungieren kann.

KLETTVERSCHLUSS

Die Aufgabe der Erfindung wird auch dadurch gelöst, dass die Lage eine freistehende, drei-dimensionale Struktur ausbildet. Beispielsweise kann dadurch eine Tragstruktur für einen Detektor gebildet werden, wobei in den Freiräumen ggf. Reaktanzen eingelagert sind. Es ist jedoch auch die Ausbildung einer Mikrostrukturierten Rastvorrichtung möglich. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde nach Bildung der strukturierten Lage die Topographie entfernt, wodurch die freistehende Struktur zurück bleibt. N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/GH NR 7818] @017 39 17:05:17 09-06-2008 18/51 • 9 9 · · 9 9 91 99 ·· ·· ·· ·· • 9 · · · • · · 9 999 • 9 9 · 9 ·

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Eine Lage aus einem Polymer hat den Vorteil, dass ein Polymer meist elastisch verformbar ist und somit Strukturen ausbildbar sind, die sich an eine Belastung bzw. Krafteinwirkung anpassen und bei Wegfall der Belastung wieder in die Ausgangslage zurückbewegen.

Die drei-dimensionale Struktur kann bspw. als Meander bzw. als Haken, insbesondere als z-förmigen Haken ausgebildet sein. Eine Ausbildung als Haken stellt bspw. einen bekannten Klettverschluss dar, nur mit Abmessungen im μιη- bzw. nm-Bereich. Wie bei makroskopischen Klettverschlüssen wird somit ein lösbarer Haitverschluss ausgebildet, der eine hohe Haftkraft bietet, gleichzeitig ein einfaches Verbinden und Trennen ermöglicht.

Weitere mögliche Ausbildungen können bspw. darin liegen, dass ein Bauelement gebildet wird, welches ein Metamaterial aufweist, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Ansprüche hergestellt wurde. Ebenfalls sind Bauteile möglich elektrische, optische, elektronische, optoelektronische oder elektromechanische Bauelemente umfassen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden.

BILDER

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:

Fig. 1 a) bis c) eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildung einer drei-dimensionalen Mikro· bzw. Nanostruktur;

Fig. 2 a) bis e) eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zur Bildung einer drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur;

Fig. 3 a) und b) eine mögliche Ausbildung der drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur; N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] @018 39 17:05:28 09-06-2008 19/51 ·· ·· ·· • · ♦ ♦ · • · · · ··· * * · · · • · · · t ·· »» φ» V*#· ···· « • · ·· • · · Φ • · · · φ ·· · ··· -16-

Fig. 4 a) und b) eine weitere mögliche Ausbildung der drei-dimensionalen Mikro-bzw. Nanostruktur als Prisma;

Fig. 5 a) bis c) weitere mögliche Ausbildungen der drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur» insbesondere als Transmissions- bzw. Reflexionsvorrichtung;

Fig. 6 eine weitere mögliche Ausbildung der drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur, sowie ein Stempelwerkzeug zu deren Herstellung.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen Übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.

Die Fig. la und lb zeigen die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zur Herstellung dreidimensionaler Mikro- bzw. Nanostrukturen.

Fig. la zeigt ein Substrat 1 mit einer Topographie 6, auf der eine Zwischenschicht 10 aufgebracht wurde. N2008/I4800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] 0018 39 17:05:42 09-06-2008 20/51 ·· ·· ···· ···· ♦ • · · · · · ·· ······ · · · • · · · ♦ # · · • · · · ·· ·· · ·· ·· ·· * ··· -17-

Als erfindungsgemäße Substrate können - neben anderen - folgende Materialien eingesetzt werden: metallische und halbmetallische Werkstoffe aller Art (beispielsweise Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer, Beryllium, Silizium, Gallium, Indium, Legierungen und Halbleiter wie Silizium, schwach oder stark n-dotiertes Silizium, schwach oder stark p-dotiertes Silizium, Galliumarsend, Siliziumcarbid, Germanium, Diamant, Si-Ge, jeweils gegebenenfalls enthaltend verschiedene chemische Elemente, Zusätze und Dotierstoffe einschließlich nicht metallischer chemischer Elemente wie z.B. Phosphor, Stickstoff, Bor, Arsen oder Kohlenstoff)} Gläser, Keramiken, glasartige Keramiken, organischanorganische Keramiken, organisch modifizierte Keramiken (“ORMOCERE”), andere nicht metallische Werkstoffe (wie z.B. Graphit), natürlich vorkommende Werkstoffe (beispielsweise Stein, Halbedelsteine, Edelsteine, Holz, Muschelschalen, Knochen), Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Kohlefasem oder Glasfasern enthaltende Werkstoffe sowie Mischungen und Kombinationen hiervon. Kunststoffe können dem Fachmann bekannte Füllstoffe aus metallischen und nicht metallischen Werkstoffen aus den oben genannten Werkstoffklassen, Additive, Zuschläge und Zusätze sowie Mischungen und Kombinationen hiervon enthalten. Die Werkstoffe können in unterschiedlichen Bearbeitungsformen und -zuständen vorliegen (dem Fachmann bekannte Prozesse zur Werkstoffbearbeitung wie beispielsweise beschichtet, gehärtet, geglüht, gebrannt, poliert, gesägt, geflämmt).

Bevorzugt weisen die Substrate planare bzw. flächige Geometrien auf (wie beispielsweise Platten, Plättchen, Wafer, Teile und Ausschnitte von Wafern (“Dies”), Glas-Objektträger). Es sind jedoch auch Weiterbildungen denkbar, in denen andere Geometrien zum Einsatz kommen: Kugeln, Zylinder, Kegel, Rotationstoroide und Ellipsoide, Freiflächenkörper mit einer Verteilung von Hüllkurven aller Art, Oberflächen von Linsen (z.B. sphärisch, asphärisch, zylindrisch) und anderen optischen Bauelementen mit refraktiven und / oder difffaktiven Eigenschaften sowie Ausschnitte (z.B. Kugelkalotte) und / oder Kombinationen hiervon, die dem Fachmann an sich bekannt sind.

Hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften können Substrate starr (z.B. Glas, Silizium-Wafer), ein oder mehrmals verformbar (z.B. Bänder aus Kunststoff oder Metall, Metalle oder Kunststoffe mit Shape-Memory-Effekt) oder flexibel (beispielsweise Kunststoff-Folien) ausgestaltet sein. Auch Kombinationen hiervon sind als Weiterbildungen denkbar. N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] @020 39 17:05:58 09-06-2008 21 /51

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Insbesondere sind Weiterbildungen denkbar, in denen das Substrat Teil eines Bauelementes ist, das Licht aussendet (z.B. Leuchtdiode, Halbleiterlaser, Glasfaserkabel) oder Licht beeinflusst (z.B. eine Fresnel-Linse, die in eine flexible Kunststoff-Folie eingeprägt ist).

Die zu strukturierende Zwischenschicht kann mittels dem Fachmann bekannten Auftragsverfahrens in der Gasphase aufgetragen werden. Es können Auftragsverfahren mit vermindertem Druck ebenso Verwendung findet wie Verfahren unter atmosphärischem Druck oder Überdruck. Weiterhin können Gase oder Gasgemische verwendet werden, die das Aufträgen auf verschiedene Art und Weise unterstützen bzw. beeinflussen. Die Gase oder Gasgemische können durch mechanische und/oder akustomechanische physikalische Effekte wie Strömung und/oder Konvektion den Vorgang des Auftragens beeinflussen. Weiterhin können magnetische und/oder elektrische Effekte zur Unterstützung eingesetzt werden. Die Gase können miteinander, mit ggf. vorhandenen Schichten und/oder mit dem Material der aufzubringenden Schicht chemisch reagieren. Insbesondere können verwendet werden: Aufdampfen (Physical Vapor Deposition), Sputtern, Reaktiv-Sputtem, Plasma Deposition, Physically Enhanced Vapor Deposition, und andere mehr. Während des Auftragsvorgangs können verschiedene Parameter wie Temperaturen (von Gasen, von Substraten), Drücke (beispielsweise Partialdrücke), Schichtdicken, Abscheideraten, Geschwindigkeiten (beispielsweise Strömungsgeschwindigkeiten) gemessen, gesteuert und geregelt werden. Vorrichtungen, Anordnungen und Verfahren hierzu sind jeweils dem Fachmann bekannt.

Das Auftragsverfahren kann zusätzliche Verfahrensschritte umfassen, die das Auftragsverfahren und/oder die Eigenschaften der aufgetragenen Schicht beeinflussen. Beispielsweise können Haftvermittler (dünne metallische Schichten wie z.B. Chrom oder Titan, metallorganische Verbindungen oder organische Verbindungen) verwendet werden. Diese zusätzlichen Verfahrensschritte können zur gezielten Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften der zu beschichtenden Oberfläche eingesetzt werden (beispielsweise Glow Discharge / Glimmentladungen z.B. zur Reinigung, Plasmabehandlung z.B. zur Veränderung der Oberflächen(re)aktivität, Coronaentladungen z.B. zur Änderung der Oberflächenmorphologie). N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] @021 1 39 17:06:14 09-06-2008 22/51 ·· ·· ········

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Neben den beschriebenen Verfahren in der Gasphase können Verfahren verwendet werden, bei denen die Auftragung in flüssiger Phase erfolgt. Neben dem Fachmann bekannten chemischen und physikalischen Verfahren (beispielsweise Spin Coating, Dip Coating, Roller Coating, Spray Coating, Meniscus Coating sowie Kombinationen und Weiterbildungen hiervon), können elektrochemische (galvanische) Verfahren mit oder ohne Stromfluss eingesetzt werden. Auch bei Auftragsverfahren in flüssiger Phase können zusätzliche bzw. unterstützende Verfahrensschritte verwendet werden (beispielsweise zur Reinigung, Einsatz von Haftvermittlem). Während des Auftragsvorgangs in flüssiger Phase können ebenfalls verschiedene Parameter wie Temperaturen (von Flüssigkeiten, von Substraten), Konzentrationen (beispielsweise von Salzen oder metallorganischen Komplexverbindungen), Schichtdicken, Abscheideraten, Geschwindigkeiten (beispielsweise Strömungsgeschwindigkeiten in der Flüssigkeit) gemessen, gesteuert und geregelt werden. Vorrichtungen, Anordnungen und Verfahren hierzu sind jeweils dem Fachmann bekannt.

Alle beschriebenen Auftragsverfahren können einschließlich der zusätzlichen Verfahrensschritte oder unter Verwendung von weiteren Hilfsschritten miteinander kombiniert werden. Es kann beispielsweise eine dünne Seed Layer in der Gasphase abgeschieden werden, die dann in flüssiger Phase chemisch verstärkt wird, d.h. auf die gewünschte Dicke gebracht wird.

Meist wird die Zwischenschicht flächig aufgebracht, d.h. nicht strukturiert. Es sind jedoch Weiterbildungen denkbar, in denen die aufgebrachte Zwischenschicht bereits unmittelbar nach dem Auftragsverfahren eine Struktur bzw. ein bestimmtes Muster aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, indem in der Gasphase mittels eines räumlich gerichteten Auftragsverfahren (z.B. Sputtern) das Aufträgen unter einem bestimmten Winkel derart erfolgt, dass die Oberfläche durch Abschattung nur teilweise beschichtet wird. Ebenso können beispielsweise bei elektrochemischer Abscheidung in flüssiger Phase lokal unterschiedliche Schichtdicken dadurch erzeugt werden, dass an bestimmten Stellen (z.B. Ecken, Kanten) mehr Material abgeschieden wird („Feldüberhöhungen“). Eine Strukturierung kann beispielsweise auch dadurch erfolgen, dass die Zwischenschicht durch chemisch-mechanisches Polieren („CMP“) an den oberen, insbesondere herausragenden N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] @022 39 17:06:30 09-06-2008 23/51 ·# ·· ···· ··+· · ♦ #·· · #·· • · · ··· · + · ····· t · · -20-

Stellen der unterliegenden Topographie entfernt wird und weiterhin nur in den in den unteren Teilen und an den Rändern der Topographie vorhanden ist

In einer erfindungsgemäßen Zwischenschicht können - neben anderen · folgende Materialien eingesetzt werden: metallische und halbmetallische Werkstoffe aller Art (beispielsweise Gold, Silber, Kupfer, Silizium, Chrom, Titan), Chalkogenide (insbesondere Oxide oder stöchiometrische oder nicht stöchiometrische Mischoxide) von Metallen und Halbmetallen (z.B. Magnesiumoxid, Siliziumdioxid), Halogenide (insbesondere Fluoride, z.B. Calciumfluorid) von Metallen und Halbmetallen, Schichten aus Kohlenstoff (z.B. Graphene, Nanotubes, Fullerene sowie jeweils Precursoren und/oder chemische Verbindungen hiervon), Schichten aus kohlenstoffhaltigen Materialien (beispielsweise Polymere, Monomere, Oligomere, Makromonomere, organisch modifizierte Keramiken sowie Kombinationen hiervon, jeweils gegebenenfalls enthaltend chemische Elemente, Zusätze, Additive, Hilfs- und Dotierstoffe aus den beschriebenen Materialklassen sowie Kombinationen hiervon), Gläser, Keramiken, glasartige Keramiken, sowie Mischungen und Kombinationen hiervon. Die Werkstoffe können in unterschiedlichen Bearbeitungsformen und -zuständen vorliegen (mittels dem Fachmann bekannter Prozesse zur Schichtbehandlung wie beispielsweise poliert, chemisch-mechanisch poliert, geglättet, angeätzt, gesintert, Hard- und Soft-Bake aus der Photolack-Technik, gehärtet, mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt, d.h. beispielsweise UV-vemetzt, mit Infrarot gehärtet, elektronenstrahlgehärtet, lasergesintert, laserablatiert). An dieser Stelle ist eine Vielzahl von nahe liegenden Weiterbildungen denkbar.

Fig. lb zeigt das Substrat 1 nach einem weiteren Verfahrensschritt, bei dem eine Lage 46 einer chemischen Substanz bzw. eines chemischen Substanzgemisches strukturiert auf die Topographie 6 aufgebracht wurde.

Die Lage 46 ist bspw. durch eine übertragende chemische Substanz gebildet und kann eine organische oder anorganische Verbindung sein, ein metallorganischer Komplex, mit Metallen oder Halbmetallen anorganische und / oder metallorganische Verbindungen ausbilden, mindestens ein Material der Zwischenschicht an der Oberfläche und / oder in der Tiefe chemisch oder physikalisch verändern (z.B. oxidieren, komplexieren, anätzen, in bestimmten Lösemitteln löslich machen, in bestimmten Lösemitteln unlöslich machen, N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EU NR 7818] @023 -21 - 39 09-06-2008 17:06:46 24 /51 ······« kristallisieren, vernetzen, polymerisieren, depolymerisieren, aktivieren, reaktiver machen, passivieren). Eine zu übertragende chemische Substanz kann beispielsweise als Thiol (bevorzugt Octanthiol) ausgestaltet sein. Auf einer Zwischenschicht aus Gold bildet dieses Thiol Schichten mit besonderen Eigenschaften aus, indem zwischen Gold und Thiol chemisch-phsikalische Bindungen ausgebildet werden („Thiol-Gold-Bindung“). Ebenso kann beispielsweise die zu übertragende chemische Substanz den Oxidationszustand mindestens einer Substanz in der Zwischenschicht verändern (unedle Metalle wie z.B. Magnesium können oxidiert werden). Ebenso sind Weiterbildungen denkbar, in denen mindestens eine zu übertragende chemische Substanz mit mindestens einer chemischen Substanz in der Zwischenschicht eine „latente“ chemische und / oder physikalische Veränderung hervorruft, die erst in einem zusätzlichen Verfahrensschritt aktiviert werden kann. Zur Aktivierung können chemische Substanzen (z.B. Photoinitiatoren, Säurebildner, Komplexbildner) und / oder chemisch-physikalische Verfahren (z.B. Bestrahlung mit Strahlung und / oder Teilchen unterschiedlicher Energie, insbesondere UV - oder infrarotes Licht) eingesetzt werden. Weiterhin können chemische Verbindungen oder Bindungen eingesetzt werden, die dem Fachmann aus der Biochemie und Molekularbiologie bekannt sind (z.B. Bindungen zwischen Nucleotidbasen, zwischen Proteinen und Aminosäuren, zwischen Substanzpaaren wie Biotin - Streptavidin).

Das Übertragungsmedium zum strukturierten Aufbringen der Lage 46 auf die Topographie 6 ist eine Vorrichtung, mit der sich mindestens eine chemische Substanz auf die zu strukturierende Zwischenschicht übertragen lässt. Eine zu übertragende chemische Substanz kann im Übertragungsmedium verteilt vorliegen, insbesondere in beliebigen Verteilungsformen, bspw. isotrop oder an der Oberfläche des Übertragungsmediums angereichert. Ebenso kann eine zu übertragende chemische Substanz auf bzw. an der Oberfläche des Übertragungsmediums vorliegen (auf der ganzen Oberfläche, Teilen hiervon, oder in vorbestimmten Mustern). Auch Kombinationen hiervon sind denkbar bspw. eine chemische Substanz im Übertragungsmedium, eine andere chemische Substanz in einem Linienmuster an der Oberfläche.

Mechanische Eigenschaften, Oberflächeneigenschaften, Geometrie, Abmessungen, Material und zeitlich veränderlicher Anpressdruck, oder zeitlich veränderlicher Abstand N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @024 -22- 39 17:07:03 09-06-2008 25/51 • · • · • · zwischen Übertragungsmedium und Zwischenschicht beeinflussen unter anderem den Übertragungsprozess.

Dabei ist ein Übertragungsmedium bevorzugt einmal oder mehrmals verformbar und stempelartig ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist das Übertragungsmedium derart ausgestaltet, dass an jedem Ort der Zwischenschicht auf einer gegebenen Topographie ein vorbestimmter Druck (lokaler Flächenanpressdruck) ausgeübt werden kann. Dies führt dazu, dass mindestens eine zu übertragende chemische Substanz an allen vorgesehenen Stellen im zur Herstellung von Metamaterialien erforderlichen Ausmaß auf die zu strukturierende Zwischenschicht übertragen werden kann. Beispielsweise in Form von Linien, die ununterbrochen von den höchsten Stellen der Topographie über die Ränder hinweg bis zur tiefsten Stelle der Topographie verlaufen.

Das Übertragungsmedium weist bevorzugt Oberflächeneigenschaften auf, die eine Anhaftung mindestens einer chemischen Substanz erlauben, gleichzeitig jedoch eine Übertragung mindestens einer chemischen Substanz auf die Zwischenschicht gewährleistet. Dies kann durch dem Fachmann bekannte Parameter wie z.B. Oberflächenspannung, Kontaktwinkel, Hydrophilie, .Hydrophobie und andere mehr eingestellt werden. Analog können diese Parameter in der zu übertragenden chemischen Lage eingestellt werden, indem dem Fachmann bekannte Additive und Zusätze eingesetzt werden.

Zur Ausgestaltung des Übertragungsmediums werden bevorzugt Materialien mit gummiartigen mechanischen Eigenschaften verwendet wie beispielsweise synthetische gummiartige Materialien, Polymere, Oligomere, siliziumhaltige Polymere, insbesondere Polydimethoxysilan (PDMS).

Formen und Geometrien sind dem Fachmann aus dem Tampondruck uns aus dem Micro-Contact-Printing bekannt.

Die Kontaktzeit zwischen dem Übertragungsmedium und der Zwischenschicht kann bis zu mehreren Sekunden betragen, jedoch sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Kontakt nur einige Millisekunden oder sogar noch kürzer dauert. N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] @025 -23- 39 17:07:17 09-06-2008 26/51

Fig. lc zeigt eine drei-dimensionale Figur nach einem weiteren Verfahrensschritt, bei dem die nicht durch die Lage abgedeckten Abschnitte der Zwischenschicht 10 aus Fig. lb entfernt bzw. abgetragen wurden. Insbesondere ist in der dargestellten Figur auch die auf Zwischenschicht 10 aufgebrachte Lage bereits entfernt. Im dargestellten Fall wurde die nicht abgedeckte Zwischenschicht entfernt, bspw. durch einen Ätzprozess, insbesondere einen nass-chemischen Ätzprozess. Die Lage diente hier also al Negativ-Maske für einen Abtragprozess. Es ist aber auch möglich, dass die Lage selbst als chemisch reaktive Substanz ausgebildet ist und daher die Zwischenschicht abtragen kann. In diesem Fall würde die Lage also als Positiv-Maske aufgebracht sein.

Beispielsweise kann auf eine Zwischenschicht aus Gold ein Thiol in zueinander parallelen Streifen übertragen werden. Die Zwischenschicht aus Gold ist damit unter dem Thiol geschützt. In einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt können nun die frei liegenden Teile der Zwischenschicht aus Gold mit einem dem Fachmann bekannten Komplexbildner aus Gold entfernt werden.

In einer weiteren Ausführungsform kann ein Komplexbildner für Gold in Form von parallelen Streifen auf einem Übertragungsmedium vorhanden sein. Während des Kontaktes zwischen Übertragungsmedium, zu strukturierender Zwischenschicht aus Gold und der zu übertragenden chemischen Substanz (Komplexbildner für Gold) wird nun das Gold partiell komplexiert, d.h. die Zwischenschicht weist anschließend eine Struktur aus parallelen Goldstreifen auf.

In einer weiteren Ausführungsform kann ein unedles Metall wie z.B. Magnesium -bevorzugt unter Inertatmosphäre - mit einem Übertragungsmedium in Kontakt gebracht werden, an dem Quadrate einer Säure oder Base anhaften. Durch den Kontakt wird das unedle Metall mit der Säure oder Base chemisch reagieren, d.h. z.B. Hydroxide und / oder entsprechende Salze ausbilden. In einem zweiten - optionalen - Verfahrensschritt kann nun das Hydroxid zum Oxid dehydratisiert werden. Die Abfolge von Verfahrensschritten resultiert in Quadraten aus Magnesiumoxid, die durch Streifen von Magnesium voneinander getrennt sind.

Beim strukturierten Aufbringen der Lage mittels eines elastomeren Stempels, kommt es aufgrund der Topographie zu lokal unterschiedlicher Kontaktdruckverteilung. Dies bewirkt N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] @026 39 17:07:32 09-06-2008 27/51 • · ·· ·· ···· ···· · ····· ♦ · ·· • · · ···· · · « ······ t t · • ·· ♦ · · · · · · #· ·· ·· ·· ♦ ··· -24-einerseits eine unterschiedliche Deformation des Stempels und damit bedingt, auch ein unterschiedliches Anpressen der Lage. Daher wird die Lage in den erhabenen Abschnitten der Topographie stärker gepresst und damit breiter, als in den versenkten Abschnitten. Die Lage 46 und damit auch die anschließend ausgebildete Zwischenschicht 10 wird daher ggf. ein von der Streifenform abweichendes Längsprofil 48 aufweisen. Zum Ausgleich könnte daher die Struktur am Stempel in jenen Abschnitten verbreitert werden, die beim anschließenden Druckvorgang die Lage in tiefer liegende Abschnitte der Topographie übertragen.

Die Fig. 2a bis 2e zeigen eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zur Herstellung einer drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur auf einem Substrat.

Fig. 2a zeigt das Substrat 1, bei dem auf einer Flachseite 2 eine funktionale Struktur 3 aufgebracht wurde, insbesondere eine elektrische Leitstruktur. Diese Leitstruktur weist bspw. mehrere Elektroden 4 auf, die bevorzugt als Streifenelektroden ausgebildet sind und somit die erste Elektrodenanordnung 42 bilden.

Das Material zur Bildung der ersten Elektrodenanordnung 42, bspw. Gold, wurde zuvor in einem Verfahrensschritt auf die Flachseite 2 aufgebracht, wobei anschließend mittels eines Strukturierungsverfahrens bspw. UV-NIL oder pCP bzw. nCP die Elektroden 4 ausgebildet wurden. Es ist jedoch auch möglich, die Leitstruktur mittels hot-embossing auszubilden oder sonstige bspw. in der Halbleitertechnologie bekannte Verfahren.

Fig. 2b zeigt die entstehende Mikrostruktur nach weiteren Verfahrensschritten. Auf die erste Elektrodenanordnung 42 wurde eine Separationsschicht S aufgebracht. Mittels eines Strukturierungsverfahrens, bspw. mittels UV-NIL, wurde in die aufgebrachte Separationsschicht 5 eine Topographie 6 eingeprägt, die insbesondere eine Mehrzahl nutförmiger Vertiefungen 47 aufweist.

Die Elektroden 4, weisen eine Haupterstreckungsrichtung 7 auf, auch wenn die Elektroden gegebenenfalls segmentiert aufgebracht sind. Insbesondere sind alle Elektroden 4 der ersten Elektrodenanordnung 42 weitestgehend parallel zueinander auf der Flachseite 2 des Substrats 1 angeordnet. Ebenso lässt sich für die Topographie 6, insbesondere für die N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @1027 39 17:07:47 09-06-2008 28 /51 ·· ·· ·· ···· ···· · • · · · · · · ♦· #······ · · t ······ ·· · • ·· ·· ·· · · · «· ·· ·· ·· · ··· -25-

Vertiefungen 47, auch eine Haupterstreckungsrichtung 8 angeben, die beispielsweise dadurch charakterisiert ist, dass sie parallel zu den nutförmigen Vertiefungen 47 verläuft. Für die Ausbildung einer drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur mit speziellen Eigenschaften hinsichtlich der Brechzahl ist es nun von besonderer Bedeutung, wenn die Haupterstreckungsrichtung der Topographie 8 im rechten oder spitzen Winkel zur Haupterstreckungsrichtung 7 der Leitstruktur 3 angeordnet bzw. aufgebracht ist. Bevorzugt wird die Topographie 6 Über der ersten Elektrodenanordnung 42 angeordnet, wobei jedoch die Topographie von der Elektrodenanordnung durch die verbleibende Separationsschicht 5 getrennt ist und insbesondere ein Abstand 9 nicht unterschritten wird, der sicherstellt, dass es zu keinen unerwünschten Wechselwirkungen (z.B. lokale Kurzschlüsse) zwischen den beiden Elektrodenanordnung kommt. Dieser Abstand ist abhängig vom Material der Separationsschicht 5. Dies ist bei den Verfahren zum Prägen der Struktur zu berücksichtigen, insbesondere sind der Prägedruck und damit die Eindringtiefe zu begrenzen.

Fig. 2c zeigt die Struktur nach einem weiteren Verfahrensschritt, in dem auf die Topographie 6 eine Zwischenschicht 10 aufgebracht wurde, beispielsweise durch Aufdampfen von Gold. Der Aufdampfprozess ist insbesondere derart gesteuert, dass sowohl auf die Flachseiten 11, als auch die Seitenwände 12 der Topographie 6, insbesondere in den Vertiefungen 47, die Zwischenschicht 10 aufgebracht wird. Es sind jedoch weitere Ausrichtungen der Seitenwände denkbar, wobei der Winkel zwischen einer gedachten oberen Flachseite der Zwischenschicht und der Seitenwand spitz ist Dies kann insbesondere dadurch bedingt sein, dass das Prägewerkzeug zur Bildung der Topographie, nach dem Formungsprozess von der geprägten Zwischenschicht abgezogen werden muss. Weiters können auch Topographien mit unterschiedlichen Höhestufen und verlaufenden Höhenprofilen hergestellt und im beschriebenen Verfahren verwendet werden, was sich insbesondere und auf vorteilhafte weise durch ein Prägeverfahren wie der Nanoimprintlithographie realisieren lässt.

Fig. 2d zeigt die Struktur nach weiteren Verfahrensschritten, insbesondere nach dem die auf die Topographie aufgebrachte Zwischenschicht 10 durch strukturiertes Auf bringen einer Lage und anschließend durchgeführten Materialabtrag derart strukturiert wurde, dass eine zweite Elektrodenanordnung 13 gebildet wurde. Diese zweite Elektrodenanordnung N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] 121028 39 17:08:03 09-06-2008 29/51 ·· ·· ·· ···· ···· · «···· ι ··· • · · · ··· · ♦ · ······ ·· · ······»·· · ·· ·· ·· ·· · ··· -26-13 ist beispielsweise wiederum durch streifenartig ausgebildete Elektroden 14 gebildet, wobei diese durch den Abtragungsverfahrensschritt parallel zueinander und voneinander distanziert ausgebildet sind.

Wesentlich ist nun, dass jede Elektrode 14 auch eine Haupterstreckungsrichtung 15 ausbildet, die bevorzugt einen spitzen Winkel zur Haupterstreckungsrichtung 8 der Topographie 6 ausbildet. Insbesondere wird ein Winkel von 90° bevorzugt, sodass die Elektroden 4 der ersten Elektrodenanordnung 42 und die Elektroden 14 der zweiten Elektrodenanordnung 13 zueinander weitestgehend parallel angeordnet sind.

Fig. 2e zeigt einen möglichen weiteren Verfahrensschritt, bei dem auf die Topographie 6 und zweite Elektrodenanordnung 13 eine Planarisierungsschicht 16 aufgebracht wird. Diese Planarisierungsschicht 16 hat nun beispielsweise die Aufgabe, eine eindeutige Übertrittsfläche 17 für einen eintreffenden Lichtstrahl zu schaffen. Die Übertrittsfläche 17 kann nun aber auch als Flachseite dienen, um darauf eine weitere erfindungsgemäße dreidimensionale Mikro- bzw. Nano Struktur aufzubringen. Insbesondere ist es somit in vorteilhafter Weise möglich, die in der Fig. 2e dargestellte Anordnung mehrfach übereinander anzuordnen, um so eine entsprechende Dicke des Materials ausbilden zu können. Ebenso ist es denkbar, dass eine neue Topographie in eine oder mehrere zusätzlich aufgebrachten Schichten erzeugt wird. Auch Kombinationen zwischen Planarisierungsschicht und einer oder mehreren zusätzlichen Schichten sind möglich.

Zur Erzeugung der neuen Topographie können mehrere Verfahren eingesetzt werden: mechanische Verfahren wie beispielsweise Prägen (Embossing), Heißprägen (Hot Embossing), Abformen mittels Druck und Temperatur. Ebenso können lithographische Verfahren in allen dem Fachmann bekannten Ausführungsformen eingesetzt werden (beispielsweise photolithographische Verfahren einschließlich der Verwendung von Positiv-Photolacken, Negativ-Photolacken, Trockenresists, elektronenstrahl- und / oder ionenstrahlbasierten Verfahren, Lift-Off-Verfahren, Sonderformen wie Chemically Amplified Resist Layers). Für diese Verfahren ist eine Vielzahl von Ausführungsformen insbesondere zur Herstellung von integrierten elektronischen Schaltkreisen bekannt; sie sollen deshalb hier nicht weiter beschrieben werden. Ebenso sind dem Fachmann eine N2008/I4800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] @029 39 17:08:19 09-06-2008 30/51 ·· ·· ·· ···· ···· · ····· · · ·· ······· · · · ······ ·· · • · ·· ·· ·· · ··· -27-

Vielzahl von Verfahren und Ausführungsformen bekannt, die auf dem lokalen Eintrag von Energie beruhen (beispielsweise Laserablation).

Das dargestellte erfindungsgemäße Verfahren hat nun den ganz besonderen Vorteil, dass zur Ausbildung einer komplexen Leiterstruktur 42 und zweiten Elektrodenanordnung 13 im Vergleich zu bekannten Verfahren bedeutend vereinfacht hergestellt werden können.

Der besondere Vorteil liegt darin, dass die Lage des Maskenmaterials konform zur Topographie in nur einem Prozessschritt aufgebracht werden kann. Dadurch kann die Anzahl der Prozessschritte gegenüber konventionellen Verfahren reduziert und die Genauigkeit der Strukturübertragung erhöht werden. Dies ist durch die besondere Ausbildung des Überragungsmediums oder Stempels aus einem verformbaren Material gewährleistet.

Des Weiteren ist von besonderem Vorteil, dass die Struktur der Topographie vor allem der Separationsschicht mittels eines Prägewerkzeugs bzw. Übertragungsmedium ausgebildet wird, wodurch auch weitestgehend vertikal ausgerichtete Seitenflanken gebildet werden können und dass insbesondere auch sehr feine Strukturen mit großer Tiefe und gleichzeitig großer Formstabilität und Genauigkeit geprägt werden können.

Die Fig. 3 zeigt nun ein Beispiel einer möglichen Ausbildung eines Metamaterials.

Fig. 3a zeigt einen Querschnitt durch ein Metamaterial, bei der die erste Elektrodenanordnung 42 durch Streifenelektroden 4 und die zweiten Elektrodenanordnung 13 auch durch streifenartige Elektroden 14 gebildet ist, wobei die Elektroden 14 im Querschnitt eine Meanderstruktur ausbilden.

Die Elektroden 4 der ersten Elektrodenanordnung 42 sind bevorzugt ca. 100 nm bis einige lOOnm breit 18 und weisen eitie Dicke 19 von wenigen 10 nm auf, bevorzugt 10nm-30nm. Auch die Elektroden 14 der zweiten Elektrodenanordnung 13 weisen bevorzugt eine Dicke 20 von wenigen 10 nm auf, bevorzugt sind diese 10nm-30nm dick. Die Breite 21 einer Erhebung der Topographie liegt im Bereich von ca. 100 nm - 1 μπι, gleiches gilt auch fiir die Tiefe 22 einer Vertiefung der Topographie. Wesentlich ist auch noch der Periodenabstand 23 zwischen zwei sich wiederholenden Strukturen der Topographie, der im Bereich zwischen 200 nm und 3S0 nm liegt. N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @030 39 17:08:34 09-06-2008 31/51 ··

·· ·· 28

Die Abmessungen können je nach Anwendungsfall, bzw. gewünschter Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung, für die die speziellen optischen Effekte angestrebt werden, von den angegebenen Werten deutlich abweichen.

Fig. 3b zeigt eine perspektivische Darstellung der drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur. Deutlich erkennbar sind die meanderförmig ausgebildeten streifenartigen Elektroden 14 der zweiten Elektrodenanordnung 13. Jede Elektrode 14 weist eine bevorzugte Breite 23 von einigen lOOnm auf und der Abstand 24 zwischen den Elektroden 14 der zweiten Elektrodenanordnung 13 beträgt bevorzugt 30 nm, jedoch abhängig vom Material der Separationsschicht 5 auf jeden Fall so viele, dass es zu keinen unerwünschten Wechselwirkungen zwischen den beiden Elektrodenanordnungen kommt.

Erfindungsgemäße Metamaterialien können elektromagnetische Wellen und Strahlung bei mindestens einer Wellenlänge verändern hinsichtlich Amplitude (Leistung), Ausbreitungsrichtung, Ausbreitungsgeschwindigkeit, Gruppengeschwindigkeit, Phasengeschwindigkeit, Art und Umfang der Polarisation, Emission (Abstrahlung), Absorption, Reflektion, Frequenz oder Phase.

Ebenso können erfindungsgemäße Metamaterialien bevorzugt dazu verwendet werden, elektromagnetische Wellen und Strahlung zu verändern in Frequenzbereichen, die Megahertz, Gigahertz oder Terahertz umfassen sowie sichtbarem und nicht sichtbarem Licht, Mikrowellen oder Röntgenstrahlung entsprechen. Erfindungsgemäße Metamaterialien enthaltende Bauelemente können elektrische, optische, elektronische, optoelektronische oder elektromechanische Bauelemente umfassen.

Mit einer derartigen Anordnung wird bspw. ein Brechungsindex von -1 in einer Bandbreite von 50 nm um eine Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung von 630 nm erreicht.

SICHERHEITSMERKMAL

Fig. 4a zeigt nun eine mögliche Anwendung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Metamaterials als Sicherungsmerkmal. Dazu wird beispielsweise ein keilförmiges Metamaterial 25 mit einer Höhe 26 von mehreren hundert pm (500 pm- N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @031 17:08:48 09-06-2008 32/51 ·· ·· ·♦ ········ • · · · · · · • · · · ··· · · ······ · · • · · ·· ·· · · ·· ·# ·· ·· · -29-800μηι) auf einem Substrat 1 angeordnet. Stark vereinfacht ist in der Figur dargestellt, dass ein derart dickes Metamaterial 25 aus einer Mehrzahl einzelner Schichten gebildet ist, die jeweils einzeln mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden, oder durch übereinander Anordnen von derart hergestellten Schichten gebildet wurde. Das Prisma 28 weist für zwei unterschiedliche Wellenlängen einmal eine positiven und einmal einen negativen Brechungsindex besitzt. Für eine erste Spektralkomponente 29 eines Lichtstrahl 27 der auf das Prisma 28 gelenkt wird, kommt es aufgrund des negativen Brechungsindex zu einer Brechung über das Lot 30 hinaus. Dem zu Folge wird die erste Strahlungskomponente 29 in Richtung des ersten Detektors 32 abgelenkt. Für die zweite Wellenlänge weist das Prisma einen positiven Brechungsindex auf, also wird die zweite Strahlungskomponente 31 in Richtung des zweiten Detektors 33 abgelenkt. Wenn im Strahlengang frequenzselektive Filter 34 angeordnet sind, erreicht jeweils nur die relevante Strahlungskomponente den jeweiligen Detektor.

Fig. 4b zeigt dieselbe Anordnung, bei der die Ausrichtung des Prismas 28 gedreht wurde. Dem zu Folge werden nun die Strahlkomponenten der ersten und zweiten Wellenlänge nicht mehr in Richtung der vorgesehenen Detektoren abgelenkt, insbesondere kommt es durch die angeordneten frequenzselektiven Filter 34 zu einer Unterdrückung der jeweiligen Strahlungskomponente.

Somit lässt sich beispielsweise ein Sicherheitsmerkmal ausbilden, bei dem ein derartiges Prisma auf einer Vorrichtung positioniert bzw. integriert angeordnet ist und somit ein einfach optisch auslesbares Sicherheitsmerkmal bildet. Eine Umgehung dieses Prismas, beispielsweise durch ein Beugungsgitter, ist nicht möglich, da ein derartige Beugungsgitter diese frequenzselektive Ablenkung der Strahlungskomponenten des eintreffenden Lichtstrahls nicht in erwartete Weise erfolgt, sodass die Detektoren einen Fälschungsversuch sofort erkennen können. Insbesondere kommt es bei Drehung des Prismas dann zu keiner Auslöschung. Um einen einfachen Ausleseprozess zu ermöglichen liegen die Wellenlängen der zu detektierenden Spektralkomponenten im Bereich zwischen etwa 5pm und 300nm. Beispielsweise könnten IR Laser mit einer Wellenlänge um 1550nm (1630nm, 1550nm oder 1535nm) und ein blauer oder violetter Laser mit 405nm (zwischen 360nm und 480nm) verwendet werden. Dadurch wird der Einsatz von kostengünstigen und N2008/14800 09/06 200S HO 17:55 [SE/GH NR 7818] @032 17:09:04 09-06-2008 33/51 • · · · ··· • · · · · · Μ ·· ·· • · · · ·

t • · · ff · · ff ·· ·· ·· 30 haltbaren Halbleiter-Laserdioden möglich. Das Prisma könnte bspw. eine Fläche von ca. 5 x5mm2 haben, wodurch ein einfaches und sicheres Durchleuchten ermöglicht wird.

Fig. 5a zeigt eine weitere mögliche Ausbildung eines Metamaterials als Transmissionsvorrichtung, das als flächenhaftes Material mit einer Dicke von beispielsweise 500 pm ausgebildet ist. Auch hier werden wiederum zwei Spektralkomponenten eines eintreffenden Lichtstrahls 35 in unterschiedliche Richtungen, eine Spektralkomponente über das Lot 36 hinaus, abgelenkt. Die beiden separierten Strahlen verlassen die Struktur 37 parallel zueinander und durch einen Abstand 38 voneinander distanziert. Bei einer genannten Dicke der Struktur von 500 pm erhält man einen Abstand der beiden Strahlen von ca. 0,767 mm.

Fig. 5b zeigt eine weitere Ausbildung eines Sicherheitsmerkmals als Reflexionsvorrichtung, bei der durch konstruktive Ausbildung eine Vergrößerung des Abstands zwischen den austretenden Lichtstrahlen erreicht wird. Die beiden Spektralkomponenten des eintreffenden Lichtstrahls 35 werden wiederum, wie zuvor beschrieben, unterschiedlich gebrochen, wobei die gebrochenen Lichtstrahlen die Struktur 37 nicht verlassen, sondern es durch Anordnung eines für beide Wellenlängen reflektierenden Materials 38 zur Reflektion kommt und die Strahlen die Vorrichtung somit auf der Einfallsseite des Lichtstrahls 35 wieder verlassen, insbesondere in Richtung der Detektoren 39. Durch Anordnung von Doppelblenden 39 wird sichergestellt, dass dieses System nicht durch ein dickeres, normal brechendes Material Überlistet werden kann, sondern dass nur ein entsprechendes Metamaterial ein derartiges Strahlungsbild erzeugen kann.

Eine vorteilhafte Weiterbildung zeigt Fig. 5c. Hier wurde in keilförmiges Prisma 40 vor einem Reflektor 41 angeordnet. Durch die keilförmige Ausbildung des Prismas in Kombination mit den unterschiedlichen Ablenkungsrichtungen aufgrund unterschiedlicher Brechzahlen, wird nun eine deutliche Vergrößerung des Abstands zwischen dem aus dem Prisma austretenden abgelenkten Strahlungskomponenten des Lichtstrahls erreicht. Ebenso kann mit dieser Anordnung ein Verdrehen des Prismas festgestellt werden, da somit die Strahlungskomponenten nicht in der erwarteten Weise und Richtung aus dem Prisma austreten. N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] @033 -31 - 39 17:09:20 09-06-2008 34/51 «······«

Fig. 6 zeigt eine weitere mögliche Mikro- bzw. Nanostruktur, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann. Diese Struktur fungiert beispielsweise als Häkchen für einen Nano-Klettverschluss, der wie die bekannten makroskopischen Klettverschlüsse funktioniert und eine lösbare Heftverbindung zwischen zwei Teilen ermöglicht. In der Figur dargestellt ist ein Prägewerkzeug 43, mit dem die *

Struktur 44 geprägt werden kann. Auf einem Substrat 45 ist eine Mehrzahl nanostrukturierter Haken 44 aufgebracht. Die gegenüberliegende Seite könnte in einem analogen Prozess hergestellt werden, wobei keine durchgehenden Linien erzeugt werden dürfen, sondern nur kurze Linienstücke hergestellt werden, was ebenso einfach möglich ist, da dazu nur ein zusätzlicher Ausricht-Schritt durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Gegenstück des Klettverschlusses durch eine Meanderstruktur 14 gebildet sein, wie sie in Fig. 3 a) und b) dargestellt ist. Damit die Haken in die Struktur einrasten können, ist bei einer derartigen Ausbildung, das Separationsmaterial 5 bspw. durch einen Ätzprozess entfernt. Das Material, aus dem die Meanderstruktur und die Häken hergestellt werden, sollte ein elastisches Material sein, z.B. ein Polymer. Dieses Polymer könnte genauso wie das Maskenmaterial mittels eines nCP-Verfahrens durch einen elastischen Stempel abgelegt werden. Die bspw. linienartig strukturierte Unterlage, auf die das Polymer abgelegt wird, müsste nach Aufbringen und Aushärten des Polymers, entfernt werden bspw. durch einen Ätzschritt, um die Häkchen und Bögen freistehend zurückzulassen.

Eine weitere mögliche Anwendung kann darin bestehen, dass dünne Gold-Linien auf Substrate mit einer gegebenen Topographie aufgebracht bzw. ausgebildet werden. Beispielsweise können so unter Vermeidung von CMP Schritten (Chemical mechanical polishing) auf bereits prozessierten Halbleiterchips elektrische Verbindungslinien aufgebracht werden.

Auch lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Polarisationsfilter aus nanometerdünnen Metalllinien direkt auf Mikrolinsen ausbilden. Anstelle des Strukturierens und nachträglichen Abscheidens des Metalls (Gold), könnten diese Polarisatoren mit dem erfindungsgemäßen Verfahren direkt auf Linsen oder Fresnellinsen oder diffiaktiven optischen Elementen hergestellt werden, insbesondere in weniger Prozessschritten. N2008/14800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] ®034 3$ φφ φφ ·· ···· ···· · ····· · · ·· • · · · · · · · · · ····»· · · · .«······» · φφ φφ · · · · · ·*· 17:09:35 09-06-2008 35/51 -32-

Auch lässt sich durch Verringerung des Drucks beim Einpressen des PDMS Stempels erreichen, dass nur die erhabenen Strukturen am Substrat mit dem Stempel in Kontakt kommen.

Der Stempel weist bei dieser Weiterbildung keine Mikro- bzw. Nanostrukturierung auf, was das Verfahren deutlich kostengünstiger macht.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche AusfUhrungsvarianten des Verfahrens zur Herstellung einer drei-dimensionalen Mikro- bzw. Nanostruktur sowie damit hergestellte Strukturen, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

In den Fig. 2 bis 6 sind weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausfuhrungsformen der verfahrensgemäß hergestellten Mikro- bzw. Nanostruktur gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in der vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.

Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis der Mikro- bzw. Nanostruktur diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. N2008/14800 09/08 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] @035 39 17:09:48 09-06-2008 36/51

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Vor allem können die einzelnen in den Fig. 2 bis 6 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @036 3$· •k 17:10:45 09-06-2008 • t · · • · · · · • · · · · • · · · · • · · · · ···« ···« · • · ·· • · · • · · • · · · •· · #·· 42/51 <7

Bezugszeichenaufstellung 1 Substrat, Trägerlage 32 Erster Detektor 2 Flachseite 33 Zweiter Detektor 3 funktionale Struktur 34 Frequenzselektives Filter 4 Elektroden, Streifenelektroden 35 Lichtstrahl 5 Separationsschicht 6 Topographie, Vertiefungen 36 Lot 7 Haupterstreckungsrichtung der 37 Struktur Elektrischen Leitstruktur 38 Reflektor 8 Haupterstreckungsrichtung der 39 Doppelblenden Topographie 40 Prisma 9 Abstand 10 Zwischenschicht 41 Reflektor 42 erste Elektrodenanordnung 11 Flachseite 43 Prägewerkzeug 12 Seitenwand 44 Struktur 13 Zweite Elektrodenanordnung 45 Substrat 14 Elektrode, Streifenartige Elektrode 15 Haupterstreckungsrichtung der . 46 Lage zweiten Elektrodenanordnung 47 Vertiefung 48 Abdruckprofil 16 Planarisierungsschicht, Separationsschicht 17 Übertrittsfläche 18 Breite 19 Dicke 20 Dicke 21 Breite 22 Tiefe 23 Breite 24 Abstand 25 Metamaterial 26 Höhe 27 Lichtstrahl 28 Prisma 29 Strahlungskomponente mit Wellenlänge 1 30 Lot 31 Strahlungskomponente mit Wellenlänge 2 N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EM NR 7818] @042

Claims (27)

1. » 39 17:09:52 09-06-2008

   37/51 1 - 1 - Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Micro- bzw. Nanostruktur auf einem Substrat (1) mit einer Topographie (6), umfassend die Schritte: - Aufbringen einer Zwischenschicht (10) auf das Substrat (1); - Strukturiertes Aufbringen einer Lage (46) einer chemischen Substanz bzw. eines chemischen Substanzgemisches.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Lage abgedeckte oder die durch die Lage (46) nicht abgedeckte Zwischenschicht (10) entfernt bzw. abgetragen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auf bringen bzw. Ausbilden der Topographie (6), eine funktionale Struktur (3) auf das Substrat (1) aufgebracht wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der funktionalen Struktur (3), insbesondere einer elektrischen Leitstruktur, ein Mikro- bzw. Nanokontakt-Druckverfahren verwendet wird, umfassend die Schritte: - Auf bringen einer Lage aus einem elektrisch leitfähigen Material auf das Substrat; - Übertragen einer Maskenlage der auszubildenden funktionalen Struktur mittels eines elastomeren Stempels auf das elektrisch leitfähige Material; - Übertragen der auszubildenden Struktur mittels eines chemischen Materialabtragungsverfahren in das elektrisch leitfähige Material. N2008/I4800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] 0037 * 17:10:02 09-06-2008 38/51

   -2-
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der funktionalen Struktur (3), insbesondere einer elektrischen Leitstruktur, ein Na-noimprint-Lithographieverfahren verwendet wird, umfassend die Schritte: - Aufbringen einer aushärtbaren Strukturierungsschicht auf das Substrat; - Prägen der auszubildenden funktionalen Struktur in die Strukturierungsschicht und Aushärten derselben; - Auf bringen einer elektrisch leitfähigen Schicht auf die Strukturierungsschicht; - Abheben des Negativbilds der geprägten Struktur.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Topographie (6) mittels eines Strukturierungsverfahren auf das Substrat aufgebracht wird, umfassend die Schritte: - Aufbringen einer aushärtbaren Separationsschicht (5) auf das Substrat (1); - Prägen der Topographie (6) in die Separationsschicht (5).
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Separationsschicht (5) mittels Spin-Coating oder Spray-Coating aufgebracht wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Separationsschicht (5) ein Polymer oder Ormocer aufgebracht wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Topographie (6) mittels eines Nanoimprint-Lithographieverfahren, insbesondere UV-NIL, in die Separationsschicht (5) geprägt wird.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Topographie (6) zur funktionalen Struktur (3) ausgerichtet in die Separationsschicht (S) geprägt wird. N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] Q038 3^ 17:10:13 09-06-2008 39/51 ···· ··· · Ο Ι 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (10) mittels eines Auftragsverfahren aus der Gasphase und/oder aus der flüssigen Phase auf die Topographie (6), aufgebracht wird.
11. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (46) mittels Mikrokontaktdruck auf die Topographie (6) aufgebracht wird.
12. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (46) beim Aufträgen eine selbst organisierte molekulare Monolage bildet. 14. (12)Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage (46) mit ihrer Hauptstrukturrichtung in einem spitzen Winkel zur Hauptstrukturrichtung (8) der Topographie (6) ausgerichtet aufgebracht wird. 15. (14)Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Topographie (6) eine Planarisierungsschicht (16) aufgebracht wird.
13. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Planarisierungsschicht (16) eine weitere Topographie aufgebracht wird.
14. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Mikro- bzw. Nanostruktur mehrfach übereinander angeordnet wird.
15. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Topographie (6) mittels eines, insbesondere nasschemischen Ätzverfahren abgetragen wird.
16. 19. Metamaterial aus drei-dimensionalen Micro- bzw. Nanostrukturen auf einem Substrat, insbesondere hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend eine Trägerlage (1), eine erste Elektrodenanordnung (42), die auf einer Flachseite (2) der Trägerlage (1) angeordnet ist und eine zweite Elektrodenanordnung (13), die N2008/I4800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] 0039 39 17:10:25 09-06-2008 40/51 -4- durch eine Separationsschicht (5) von der ersten Elektrodeanordnung (42) distanziert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Separationsschicht (5) auf der ersten Elektrodenanordnung (42) angeordnet ist und eine Topographie (6) ausbildet, die zweite Elektrodenanordnung (13) auf der Topographie (6) angeordnet ist.
17. 20. Metamaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Elektrodenanordnung (42,13) durch eine streifenartige Elektrode (4,14) gebildet ist.
18. 21. Metamaterial nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Elektrodenanordnung (42,13) aus einem Material der Gruppe umfassend metallische und halbmetallische Werkstoffe, insbesondere Gold und Silber gebildet ist.
19. 22. Metamaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Separationsschicht (5) transparent ausgebildet ist.
20. 23. Metamaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupterstreckungsrichtung (8) der Topographie (6) im spitzen Winkel zur Haupterstreckungsrichtung (7) der ersten Elektrodenanordnung (42) ausgerichtet ist.
21. 24. Metamaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupterstreckungsrichtungen (7,8) der ersten und zweiten Elektrodenanordnung (42,13) zueinander einen spitzen Winkel einschließen.
22. 25. Metamaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerlage (1) als Kunststofffolie ausgebildet ist.
23. 26. Metamaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass über der zweiten Elektrodenanordnung (13) eine weitere Separationsschicht (16) angeordnet ist. N2008/14800 09/06 2008 HO 17:55 [SE/EH NR 7818] Ü040 I 3* 17:10:37 09-06-2008 41 /51 ·· ·· *··· ···· · • · · · · · ·· • · ···· · · · ····· ·· · ········ · ·· ·· lt · ··· -5-
24. 27. Drei-dimensionale Micro- bzw. Nanostruktur auf einem Substrat, insbesonde re hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, umfassend eine Lage, die zumindest abschnittsweise auf einer Flachseite des Substrats angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage eine freistehende, drei-dimensionale Struktur ausbildet.
25. 28. Drei-dimensionale Micro- bzw. Nanostruktur nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus einem Polymer gebildet ist.
26. 29. Drei-dimensionale Micro- bzw. Nanostruktur nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die drei-dimensionale Struktur eine Meander ausbildet.
27. 30. Drei-dimensionale Micro- bzw. Nanostruktur nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die drei-dimensionale Struktur einen, insbesondere z-förmigen Haken ausbildet. Profactor GmbH durch Dr. Günter Secklehner Ν200&Ί4800 09/06 2008 MO 17:55 [SE/EM NR 7818] 0041